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如何上好物理概念课

2021-01-18夏本菊

教育信息化论坛 2021年9期
关键词:物理概念反思探究

夏本菊

摘要:物理概念的教学在教学中处于核心地位。物理概念的形成过程是一个实验、归纳、概括、抽象的探究过程。在物理概念教学中,教师不仅要重视概念的生成过程,还要重视理解概念的本质属性及其应用。

关键词:物理概念;生成;探究;反思

笔者于2021年6月参加了“智慧课堂”优质课大赛,课题是沪粤版八年级下册的“认识压强”。本节课的内容有:什么是压力,探究压力的作用效果跟哪些因素有关;什么是压强,怎样增大和减小压强。本节课容量大,物理概念抽象,所以,上好本节课需要采用适当的教学手段和巧妙的教学方法。笔者对如何引入物理概念以及物理概念的教學做了精心设计,收到了很好的效果。下面是笔者的实践与思考。

一、教学背景分析

本节课是在学习了力的基本知识、重力和摩擦力的基础上,进一步研究描述力的作用效果的物理量——压强。压强是自然科学中的一个重要概念,也是贯穿本章的重要概念,是后面学习液体压强、大气压强、浮力的基础,所以压强的概念在初中占有重要的地位。学生往往不容易理解为何用“单位面积上受到的压力”来描述压力的作用效果,他们常常错误地把压强和压力混为一谈。因此,压强概念的建立是本节的难点。

压强是力的概念的深入和扩展,是与生产生活联系紧密的物理概念。《义务教育物理课程标准(2011年版)》对压强概念的学习要求较高,属于“理解”水平,包括三个方面的要求:一是要通过实验来学习;二是能定量分析简单的、与压强有关的问题;三是要与生活生产实践相结合,知道增大和减小压强的方法。

基于以上分析,本节课笔者采用以实验、观察、讨论与交流为主的教学方法,让学生通过自主探究进行学习。

二、教学过程

(一)游戏活动,导入新课

教师演示:用手使劲捏气球,气球没有破;用圆规的尖角轻轻一戳,气球就破了。

教师设疑:为何用手使劲捏气球,气球没有破,而用圆规的尖角轻轻一戳,气球就破了呢?

引入课题:原来这与压力的作用效果有关。那么,什么是压力?压力的作用效果与什么因素有关?带着这些问题学习本节课内容:认识压强。

设计意图:(1)良好的开端是成功的一半,游戏导入能充分调动学生的学习兴趣,寓教于乐、抛砖引玉,开启学生的心智;(2)教师设疑,激发学生强烈的求知欲,为压强概念教学做铺垫,从而自然地引入课题。

(二)师生互动,探究新知

1.压力的概念

(1)课件呈现如图1—图3所示:物体分别放在水平桌面、斜面和挤压在竖直墙面上。

设计意图:三幅图代表压力的三种情况。物体放在水平桌面上,压力等于重力;物体放在斜面上,压力小于重力;物体被压在竖直墙面上,压力大小与重力无关。

(2)观察、讨论

①压力的方向有什么共同点?

②压力一定等于重力吗?

③压力对受力物体会产生什么效果?

设计意图:问题①是针对“压力的共同点——方向与接触面垂直”这个关键知识点设置的,让学生观察归纳得出压力的概念。问题②则针对学生头脑中错误的前概念,即“压力总是等于重力”这一难点和疑点而设置的,让学生明确压力大小与重力没有必然关系。问题③是让学生通过认识力的作用效果进一步认识压力,并自然过渡到下个环节:压力的作用效果跟哪些因素有关?通过对这三个问题的讨论,加上教师的点拨引导,学生就可以由浅入深、由感性到理性、从生活经验上升到物理的角度认识和理解压力的概念。

2.探究:压力的作用效果跟哪些因素有关

(1)提出问题

让学生思考:压力的作用效果跟哪些因素有关?

设计意图:提出问题是科学探究的第一步,有时比解决问题更重要。此环节让学生明确接下来探究的问题并引起学生思考。

(2)猜想与假设

学生动手体验:用手指挤压削过一端的铅笔的两端。

教师引导:①轻轻挤压和用力挤压,手指感觉有何不同?②用相同的力挤压,两个手指感觉如何?

设计意图:帮助学生有根据地猜想,防止学生毫无方向地胡猜乱想。

(3)设计实验与制订计划

出示实验器材:海绵块、小方桌模型、重物。

让学生思考、讨论:

①此探究实验要用什么物理方法?

②探究猜想1和2,分别控制哪个量不变、改变哪个量,具体怎么改变的?

③通过观察什么来比较压力的作用效果?

设计意图:让学生先讨论再实验,防止实验的盲目性。学生通过汇报,不仅培养了表达能力,而且能使其他学生弄明白实验的思路和方法,提高课堂教学效率。

(4)进行实验与收集证据

每4人一组进行实验,教师巡视指导,并用“智慧课堂”软件抓拍学生操作过程。

设计意图:丰富学生的感性认识,加深对物理概念、规律的理解;培养学生的观察实验能力和协助能力;培养学生实事求是的科学态度。

(5)分析与论证

点名汇报:实验步骤、现象和结论(根据学生的回答,适时呈现抓拍的学生操作的图片)。教师适时点评。

设计意图:培养学生的分析、概括、归纳能力和语言表达能力;使用“智慧课堂”软件的“拍照上传”功能能够快速清晰地展示、分析和讲评学生的作品,方便,高效。

3.压强

(1)压强的定义

过渡:同学们表现很好,下面老师考核一下同学们对知识的应用能力。(出示物理课代表生活照,如图4—图6所示)

压力:500N        压力:500N         压力:600N

受力面积:500cm2   受力面积:250cm2    受力面积:500cm2

思考:

①图4、图5两种情况,哪个压力作用效果明显?你是怎样比较的?

②图4、图6两种情况,哪个压力作用效果明显?你是怎样比较的?

③怎样比较图5、图6方式压力的作用效果?

学生能顺利回答问题①和②,问题③需要教师适当引导。

老师对问题③的引导:当路程和时间都不同时,怎么比较运动快慢?你能用类似的方法解决问题③吗?

设计意图:(1)利用学生熟悉的同学的生活照,让学生体会到物理就在我们身边,为本节课奠定心理和情感基础;(2)这三个问题起到承上启下的作用,问题①和问题②考核学生对新知的应用能力,问题③的目的是引入压强的概念,通过对这三个问题的讨论,学生会由浅入深地逐步找出“用压力与受力面积的比”比较压力的作用效果;(3)通过速度概念类比引出压强概念,培养学生对知识的迁移能力。

(2)压强公式和单位

建立压强概念后,让学生自己得出压强公式、单位。

设计意图:学生力所能及的事,让学生自己做,培养学生的学习自主性和自信心;培养学生由定性到定量的迁移能力和用数学方法解决物理问题的能力,进一步加强学生对压强概念的理解。

师:你想直观地认识一下1 Pa的大小吗?

(微课播放生活中常见压强的大小)

设计意图:利用信息技术辅助教学,使课堂形式多样化,激发学生的学习兴趣,更好地使学生对压强单位“Pa”形成感性认识。

(三)学以致用

1.压强公式的应用:完成教材第66页的例题

先让学生独立完成,再用“智慧课堂”的“拍照上传”功能了解学生完成情况并点评,最后学生互评。

设计意图:(1)练习压强公式的应用,加深对压强概念的理解;(2)利用“拍照上传”功能,全面了解学生完成情况,及时纠错;(3)通过学生互评调动学生的积极性,使学生成为学习的主人。

2.解决引入课题时的问题:为何气球使劲捏不破,用圆规尖角轻轻一戳就破了?

设计意图:前后呼应,进一步帮助学生理解压强的物理意义和影响压强大小的因素。

三、教学反思

(一)溯物理概念之“源”

物理源于生活,物理概念的教学应重视从学生实践出发,从学生熟悉的生活现象着手,注重物理概念的生成过程。本节课,笔者先通过“打破气球”小游戏导入新课,学习压力的概念,再探究压力的作用效果跟哪些因素有关,其实就是在溯压强概念之“源”。“探究压力作用效果”是正确建立压强概念的关键。笔者通过贴近生活的“同学生活照”,结合三个问题设疑,促使学生认真思考、相互讨论、相互启发,使他们对压强概念的认识逐步加深并向本质发展。

(二)抓物理概念之“质”

物理概念具有抽象性,它已脱离了具体的物理现象,反映了一类物理现象的共同本质属性。要准确地理解物理概念,必须透过现象看本质。压强的本质可以理解为“压力对物体的破壞程度”,即“压力的作用效果”,在数值上等于“单位面积受到的压力”。压强公式和单位的学习是对压强概念的进一步理解。

(三)用物理概念之“价”

物理源于生活、用于生活,“学以致用”是物理教学的一条原则。物理概念的学习也不例外,只有通过运用,知识才能得到深化、活化,才能实现其价值。本节课上,笔者设计了理论联系实际的问题:(1)教材例题——用压强公式计算野牛的质量和它对沙地的压力;(2)解释“打破气球”小游戏现象。这对培养学生用压强的知识解决实际问题的能力效果很好。

物理概念的教学是掌握物理知识的关键。物理概念教学,应注重实验探究,重视物理概念的建立过程,明确物理概念的内涵,拓展概念的外延,同时注意概念教学中的阶段性,避免急于求成,要在符合学生认知规律的基础上循序渐进。

参考文献:

[1]陈惠敏,金波艳,陈鹏.物理教学参考书:八年级下册[M].上海:上海科学技术出版社,2012.

(责任编辑:奚春皓)

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